DE69029611T2

DE69029611T2 - Drum washing machine and tumble dryer

Info

Publication number: DE69029611T2
Application number: DE69029611T
Authority: DE
Inventors: Shoichi C O Nagoya Mac Hayashi; Hidetoshi Ishihara; Atsushi Ueda
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1989-06-20
Filing date: 1990-06-14
Publication date: 1997-04-24
Anticipated expiration: 2010-06-15
Also published as: KR910001151A; EP0404286B1; EP0404286A3; JPH0323894A; US5085064A; EP0404286A2; DE69029611D1; KR930010164B1

Description

Field of application of the invention and characteristics of the known solutions

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trommelwasch- und -schleudermaschine und dient zur Unterdrückung von Schwingungen während des Schleuderns bei einer Waschmaschine wie beispielsweise einer Maschine zur chemischen Reinigung und einer Wasch- und Schleudermaschine.The present invention relates to a drum washing and spinning machine and is used for suppressing vibration during spinning in a washing machine such as a dry cleaning machine and a washing and spinning machine.

Bei einer Maschine zur chemischen Reinigung beispielsweise, die Kleidung u.ä. mit Hilfe eines Lösungsmittels wie Perchlorethylenlösung reinigt und anschließend trocknet, erfolgt nach dem Reinigen der Kleidung und dergleichen in einer Trommel die Entfernung von Flüssigkeit mit Hilfe der Zentrifugalkraft, die durch Drehen der Behandlungstrommel bei hohen Drehzahlen erzeugt wird. In diesem Falle entsteht allerdings, wenn die Kleidung und dergleichen ungleichmäßig in der Behandlungstrommel verteilt ist, in der Behandlungstrommel durch ungleichmäßiges Einlegen der Kleidung und dergleichen eine starke Einschwingkraft, die nicht nur dazu führt, daß der Hauptkörper der Maschine zur chemischen Reinigung in Schwingung versetzt wird, sondem auch in manchen Fällen die Gefahr mit sich bringt, daß die Umgebung durch Übertragung von Schwingungen über den Untergrund ebenfalls vibriert.For example, in a dry-cleaning machine which cleans clothes etc. using a solvent such as perchloroethylene solution and then dries them, after the clothes etc. are cleaned in a drum, liquid is removed by centrifugal force generated by rotating the treatment drum at high speeds. In this case, however, if the clothes etc. are unevenly distributed in the treatment drum, a strong oscillation force is generated in the treatment drum due to uneven loading of the clothes etc., which not only causes the main body of the dry-cleaning machine to vibrate, but also in some cases creates a danger of the surroundings vibrating by transmitting vibrations through the ground.

Eine Trommelwaschmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist aus der Patentschrift DE-A-3626065 bekannt.A drum washing machine according to the preamble of the patent claim is known from the patent specification DE-A-3626065.

Bei einer herkömmlichen Maschine zur chemischen Reinigung A mit einem Antriebssystem, wie es beispielsweise in Fig. 4 dargestellt ist, wird die folgende Methode zur Verhinderung der Schwingungsgefahr angewendet. In Fig. 4, die ein Beispiel einer Behandlungstrommel zeigt, ist 2 ein Waschmotor, der die Behandlungstrommel 1 mit geringer Drehzahl während des Wasch und Trockenprozesses antreibt, 3 ein Schleudermotor, der mit Hilfe der Zentrifugalkraft während des Schleudervorgangs durch Antreiben der Behandlungstrommel 1 mit einer hohen Drehzahl die verwendete Lösung entfernt, 4 eine elektromagnetische Kupplung, die, während der Antrieb des Schleudermotors 3 erfolgt, die Kraftübertragung zum Waschmotor 2 unterbricht, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 sind Keilriemenscheiben und 11, 12 und 13 Keilriemen. Bei diesem Antriebssystem werden die Schwingungen des Grundkörpers der Maschine zur chemischen Reinigung mit Hilfe von Meßfühlern wie eines die Beschleunigung messenden Schwingungsfühlers, eines Meßgeräts zur Bestimmung der aus Schwingungen resultierenden Ortsveränderung u.ä. (nicht dargestellt), die am Grundkörper der Maschine zur chemischen Reinigung in Fig. 4 befestigt werden, gemessen, und wenn die Schwingungen einen festgelegten Wert überschreiten, wird eine Schwingungsüberwachungsschaltung angesteuert, durch die die durch eine hohe Drehzahl gekennzeichnete Antriebsdrehbewegung der Behandlungstrommel 1 durch den Schleudermotor 3 zeitweilig unterbrochen wird. Daraufhin wird die ungleichmäßige Verteilung der Kleidung und dergleichen manuell korrigiert, und das Antriebssystem wird erneut zum Schleudern eingeschaltet, wozu der Übergang der Behandlungstrommel 1 von der durch den Waschmotor 2 bewirkten Drehbewegung mit geringer Drehzahl auf die durch den Schleudermotor 3 bewirkte Drehbewegung mit hoher Drehzahl erfolgt.In a conventional dry cleaning machine A having a drive system such as that shown in Fig. 4, the following method is used to prevent the danger of vibration. In Fig. 4, which shows an example of a treatment drum, 2 is a washing motor which drives the treatment drum 1 at a low speed during the washing and drying process, 3 is a spinning motor which removes the used solution by driving the treatment drum 1 at a high speed during the spinning process by using centrifugal force, 4 is an electromagnetic clutch which interrupts the power transmission to the washing motor 2 while the spinning motor 3 is being driven, 5, 6, 7, 8, 9 and 10 are V-belt pulleys, and 11, 12 and 13 are V-belts. In this drive system, the vibrations of the main body of the dry cleaning machine are measured by means of sensors such as a vibration sensor for measuring acceleration, a meter for determining displacement resulting from vibration, and the like. (not shown) attached to the base of the dry cleaning machine in Fig. 4 are measured, and when the vibrations exceed a predetermined value, a vibration monitoring circuit is activated, which temporarily interrupts the high-speed drive rotation of the treatment drum 1 by the spin motor 3. The uneven distribution of the clothes and the like is then manually corrected and the drive system is switched on again for spinning, for which purpose the treatment drum 1 is switched from the low-speed rotation caused by the washing motor 2 to the high-speed rotation caused by the spin motor 3.

Bei dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Beispiel ist nicht selten die genannte Korrektur des Ungleichgewichts wiederholt auszuführen, wodurch sich eine Verlängerung der Behandlungszeit ergibt. Aus diesem Grund wurde eine Methode zur Verringerung der auf den umgebenden Untergrund übertragenen Kraft angewendet, der zufolge die Maschine zur chemischen Reinigung A, die entsprechend Fig. 4 mit dem Antriebs- und dem Behandlungssystem ausgestattet ist, auf einer Grundplatte 20, dargestellt in Fig. 5, befestigt ist und eine elastische Aufhängung 21 zwischen der Grundplatte 20 und dem Untergrund 22 vorgesehen ist. Dabei tritt allerdings ein neues Problem der Art auf, daß aufgrund der Federkonstante der elastischen Aufhängung 21 und der auf der elastischen Aufhängung 21 lagernden Masse ein Resonanzpunkt a entsprechend dem Diagramm in Fig. 6 entsteht, das das Verhältnis zwischen der Amplitude und der Drehzahl veranschaulicht. Dieser verursacht, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, Schwingungen, die im Endeffekt eine wiederholte Korrektur des Ungleichgewichts der Kleidung erforderlich macht. Bei Lagerung der Behandlungstrommel auf der elastischen Aufhängung 21 wurde des weiteren während des Waschprozesses, der im allgemeinen bei einer Drehzahl erfolgt, die kleiner ist als die des Resonanzpunktes a, ein zusätzlicher Mangel erkennbar, der darin bestand, daß eine Dämpfung der einwirkenden Kraft beim Herunterfallen der Wäsche, die mit Hilfe der an der Behandlungstrommel befindlichen nicht dargestellten Mitnehmer angehoben wird, zu beobachten war.In the conventional example described above, it is not uncommon for the above-mentioned correction of the imbalance to be carried out repeatedly, resulting in an increase in the treatment time. For this reason, a method for reducing the force transmitted to the surrounding ground has been adopted, according to which the chemical cleaning machine A, which is equipped with the drive and treatment systems as shown in Fig. 4, is mounted on a base plate 20 shown in Fig. 5, and an elastic suspension 21 is provided between the base plate 20 and the ground 22. However, a new problem arises in that a resonance point a is formed due to the spring constant of the elastic suspension 21 and the mass supported on the elastic suspension 21, as shown in the diagram in Fig. 6, which illustrates the relationship between the amplitude and the rotational speed. As shown in Fig. 7, this causes vibrations, which ultimately require repeated correction of the imbalance of the clothing. When the treatment drum was mounted on the elastic suspension 21, an additional defect was also identified during the washing process, which generally takes place at a speed that is lower than that of the resonance point a, which consisted in the fact that a damping of the force acting when the laundry fell down, which was lifted with the help of the not shown drivers on the treatment drum, was observed.

Aim and summary of the invention

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Trommelwasch- und -schleudermaschine zur Verfügung zu stellen, die die oben genannten, bei der herkömmlichen Maschine auftretenden Probleme überwinden kann.The object of the present invention is to provide a drum washing and spinning machine which can overcome the above-mentioned problems encountered in the conventional machine.

Kennzeichnend für die erfindungsgemäße Trommelwaschmaschine sind die Merkmale entsprechend Anspruch 1.Characteristic of the drum washing machine according to the invention are the features according to claim 1.

Erfindungsgemäß ist es möglich, die starken Schwingungen am Resonanzpunkt zu verhindern und zudem die auf die elastische Aufhängung wirkenden mechanischen Kräfte während des Waschprozesses zu verringern, wozu die Grundplatte in Fig. 5 arretiert wird, bis die Drehzahl der Trommel einen Bereich überschreitet, in dem es zu starken Schwingungen am Resonanzpunkt kommt, d.h. bis die Drehzahl das 2fache der Drehzahl am Resonanzpunkt entsprechend Fig. 6 erreicht und die Arretierung der Grundplatte wieder gelöst wird, wenn die Drehzahl den genannten Wert überschreitet, so daß Schwingungen der elastischen Aufhängung zugelassen werden.According to the invention, it is possible to prevent the strong vibrations at the resonance point and also to reduce the mechanical forces acting on the elastic suspension during the washing process, for which purpose the base plate in Fig. 5 is locked until the speed of the drum exceeds a range in which strong vibrations at the resonance point occur, i.e. until the speed reaches twice the speed at the resonance point according to Fig. 6 and the locking of the base plate is released again when the speed exceeds the above-mentioned value, so that vibrations of the elastic suspension are permitted.

Erfindungsgemäß lassen sich die Schwingungen am Resonanzpunkt ohne Verringerung der durch das Herunterfallen der Wäsche beim Waschvorgang wirkenden mechanischen Kraft verhindern und läßt sich die Kraft verringern, die bei hohen Drehzahlen auf den umgebenden Untergrund übertragen wird.According to the invention, the vibrations at the resonance point can be prevented without reducing the mechanical force caused by the laundry falling down during the washing process and the force transmitted to the surrounding surface at high speeds can be reduced.

Short description of the drawings

Die Fig. zeigen folgendes:The figures show the following:

Fig. 1 eine die Konzeption darstellende Seitenansicht der Trommelwasch- und -schleudermaschine entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;Fig. 1 is a conceptual side view of the drum washing and spinning machine according to an embodiment of the present invention;

Fig. 2 und Fig. 3 Zeichnungen mit Einzelheiten, die die Wirkungsweise der Schwingungsunterdrückungseinrichtung von Fig. 1 veranschaulichen;Fig. 2 and Fig. 3 are detailed drawings illustrating the operation of the vibration suppression device of Fig. 1;

Fig. 4 eine die Konzeption darstellende Seitenansicht einer herkömmlichen Trommelwasch- und -schleudermaschine;Fig. 4 is a conceptual side view of a conventional drum washing and spinning machine;

Fig. 5 eine die Konzeption darstellende Seitenansicht einer Trommelwasch- und -schleudermaschine, bei der eine Verbesserung gegenüber der in Fig. 4 gezeigten Maschine angestrebt wird;Fig. 5 is a conceptual side view of a drum washing and spinning machine in which an improvement over the machine shown in Fig. 4 is sought;

Fig. 6 eine charakteristische Kurve zur Veranschaulichung des Verhältnisses zwischen der Drehzahl der Trommel und der Schwingungsamplitude der Trommelwasch- und -schleudermaschine; undFig. 6 is a characteristic curve illustrating the relationship between the rotational speed of the drum and the vibration amplitude of the drum washing and spinning machine; and

Fig. 7 eine dargestellte Simulation des Zustandes der in Fig. 5 gezeigten verbesserten Trommelwasch- und -schleudermaschine am Resonanzpunkt.Fig. 7 is a simulation of the state of the improved drum washing and spinning machine shown in Fig. 5 at the resonance point.

Detailed Description of the Preferred Embodiments

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Fig. 1 is a side view of an embodiment of the present invention.

In Fig. 1 sind die Teile, die denen in Fig. 5 gleich sind, mit denselben Zahlen bezeichnet, und zwar bedeutet 1 eine Behandlungstrommel, 2 einen Waschmotor, 3 einen Schleudermotor, 4 eine elektromagnetische Kupplung, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 Keilriemenscheiben, 11, 12 und 13 Keilriemen, 20 eine Grundfläche und 21 eine elastische Aufhängung. Da die Funktionsweise eines jeden dieser Teile derienigen der entsprechenden Teile von Fig. 5 gleich ist, wird an dieser Stelle auf eine weitere Beschreibung verzichtet.In Fig. 1, the parts that are the same as those in Fig. 5 are designated by the same numerals, namely, 1 is a treatment drum, 2 is a washing motor, 3 is a spin motor, 4 is an electromagnetic clutch, 5, 6, 7, 8, 9 and 10 are V-belt pulleys, 11, 12 and 13 are V-belts, 20 is a base and 21 is an elastic suspension. Since the operation of each of these parts is the same as that of the corresponding parts in Fig. 5, further description is omitted here.

Hier sollen ausschließlich die Unterschiede beschrieben werden, die in Fig. 1 im Vergleich zu den Teilen von Fig. 5 auftreten. Bei 32 handelt es sich um eine Platte, die an der Grundplatte 20 befestigt ist, bei 31 um eine zum Arretieren der Platte von beiden Seiten vorgesehene Schwingungsunterdrückungsvorrichtung, die am Untergrund 22 befestigt ist. Nun soll die Schwingungsunterdrückungsvorrichtung 31 unter Bezugnahme auf die in Fig. 2 dargestellten Einzelheiten beschrieben werden. Ein Paar Spannelemente 42 ist so angeordnet, daß es die Platte 32, die an der Grundplatte 20 befestigt ist, einspannt, wobei jedes der Spannelemente 42 mit einem Kolben 34 eines Druckluftzylinders 33 verbunden ist. Der Kolben 34 ist durch eine Feder 35 in die Richtung von der Platte 32 weg belastet. Des weiteren steht eine Druckluftleitung 36 mit dem Druckluftzylinder 33 in Verbindung, und jede der Leitungen 36 wird über ein elektromagnetisches Wegeventil 37 entweder mit einer Pumpe 38 oder der Umgebungsluft verbunden. Andererseits wird das elektromagnetische Ventil 37 auf der Grundlage der Schwingungsfrequenz der Grundplatte 20, die mit Hilfe eines die Beschleunigung messenden Schwingungsmeßfühlers 39 u.ä. gemessen wird, gesteuert. Dabei wird die mit dem Meßfühler 39 gemessene Frequenz mit einem im Steuergerät 40 festgelegten Wert verglichen, und wenn die gemessene Frequenz kleiner als der festgelegte Wert ist, wird das elektromagnetische Ventil 37 so verstellt, daß die Leitungen 36 mit der Pumpe 38 verbunden sind, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, so daß die Druckluftzzylinder 33 über das elektromagnetische Ventil 37 mit Druckluft beaufschlagt werden und die Platte 32 mit Hilfe der Spannelemente 42 zur Stabilisierung der Grundplatte 20, wie in Fig. 3 gezeigt, eingespannt wird. Ferner wird das elektromagnetische Ventil 37, wenn die gemessene Frequenz der Grundplatte 20 den festgelegten Wert überschreitet, durch das Steuergerät 40 entmagnetisiert, wodurch die Leitungen 36 mit der Umgebungsluft verbunden werden. Folglich wird die Druckluft aus den Druckluftzylindern 33 abgelassen, und die Spannelemente 42 bewegen sich von der Platte 32 weg.Only the differences that occur in Fig. 1 compared to the parts of Fig. 5 will be described here. 32 is a plate that is attached to the base plate 20, 31 is a vibration suppression device provided for locking the plate from both sides, which is attached to the base 22. The vibration suppression device 31 will now be described with reference to the details shown in Fig. 2. A pair of clamping elements 42 are arranged to clamp the plate 32, which is attached to the base plate 20, whereby each of the clamping elements 42 is connected to a piston 34 of a pneumatic cylinder 33. The piston 34 is biased by a spring 35 in the direction away from the plate 32. Furthermore, a pneumatic line 36 is connected to the pneumatic cylinder 33, and each of the lines 36 is connected to either a pump 38 or the ambient air via an electromagnetic directional control valve 37. On the other hand, the electromagnetic valve 37 is controlled based on the vibration frequency of the base plate 20, which is measured by means of an acceleration-measuring vibration sensor 39 and the like. At this time, the frequency measured by the sensor 39 is compared with a value set in the controller 40, and if the measured frequency is less than the set value, the electromagnetic valve 37 is adjusted so that the pipes 36 are connected to the pump 38 as shown in Fig. 3, so that the pneumatic cylinders 33 are supplied with compressed air via the electromagnetic valve 37 and the plate 32 is clamped by means of the clamping elements 42 to stabilize the base plate 20 as shown in Fig. 3. Furthermore, if the measured frequency of the base plate 20 exceeds the set value, the electromagnetic valve 37 is demagnetized by the controller 40, thereby connecting the pipes 36 to the ambient air. Consequently, the compressed air is released from the pneumatic cylinders 33 and the clamping elements 42 move away from the plate 32.

Nun soll die Funktionsweise einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.The operation of an embodiment of the present invention will now be described.

Zunächst wird während des Waschvorgangs, für den die Wäsche entsprechend Fig. 1 in die Behandlungstrommel 1 eingelegt wurde, die Grundplatte 20 mit Hilfe der Schwingungsunterdrückungsvorrichtung 31 entsprechend Fig. 3 arretiert. Nach Beendigung des Waschvorgangs folgt der Schleudervorgang, und wenn die Drehzahl den Resonanzpunkt a überschreitet, vorzugsweise, wenn die Drehzahl der Trommel über dem 2fachen der Drehzahl n am Resonanzpunkt liegt, wird die Schwingungsunterdrückungsvorrichtung 31 freigegeben, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, so daß eine verringerte Übertragung der Schwingungen, die durch die Unwucht bewirkt werden, die sich ihrerseits mit der Zunahme der Drehzahl erhöht, über die elastische Aufhängung 21 auf den Untergrund erzielt wird (bei einer Verringerung des Übertragungsfaktors um allgemein etwa 10 bis 20 %). Demzufolge läßt sich die Schwingungsgefahr ohne Beeinträchtigung der mechanischen Kraft während des Waschprozesses (während des Betriebs bei geringen Drehzahlen) ausschließen.First, during the washing process, for which the laundry was placed in the treatment drum 1 as shown in Fig. 1, the base plate 20 is locked by means of the vibration suppression device 31 as shown in Fig. 3. After the washing process has ended, the spinning process follows and when the speed exceeds the resonance point a, preferably when the speed of the drum is more than twice the speed n at the resonance point, the vibration suppression device 31 is released as shown in Fig. 2, so that a reduced transmission of the vibrations caused by the imbalance, which in turn increases with the increase in speed, is achieved via the elastic suspension 21 to the base (with a reduction in the transmission factor by generally about 10 to 20%). Consequently, the risk of vibration can be eliminated without affecting the mechanical power during the washing process (during operation at low speeds).

Claims

Drum washing machine with a rotary working cycle and a drum which is elastically supported on the base, the drum washing machine comprising a vibration suppression device which is equipped with a tensioning element and an actuator for actuating the tensioning element, the actuator comprising a compressed air cylinder connected to a compressed air source and a control unit which actuates the actuator, characterized in that the drum is fastened to a base plate which is supported on the base via an elastic suspension, the actuator also being connected to the ambient air via an electromagnetic directional control valve, with the aid of which the base plate is locked or released by actuating the actuator, and the control unit actuates the actuator in accordance with the measured vibration frequency of the base plate and is equipped with a vibration sensor for recording the vibrations of the base plate, and a control device which calculates the vibration frequency based on a signal from the sensor, the measured frequency with a reference vibration frequency and actuates the electromagnetic directional control valve according to the vibration frequency, which may be greater or less than the reference frequency, whereby the base plate is locked during the period in which the vibration frequency of the base plate is less than the reference value, while the base plate is released during the period in which the vibration frequency of the base plate is greater than the reference value, wherein the reference value is 2 times the resonance frequency f₀ of the machine, i.e. 2 f₀.